กำเนิดห้องปลอดเชื้อ
การเกิดขึ้นและการพัฒนาของเทคโนโลยีทั้งหมดล้วนเกิดจากความต้องการในการผลิต เทคโนโลยีห้องปลอดเชื้อก็เช่นกัน ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง ไจโรสโคปแบบใช้แบริ่งอากาศที่ผลิตในสหรัฐอเมริกาสำหรับการนำทางเครื่องบินต้องได้รับการซ่อมแซมเฉลี่ย 120 ครั้งต่อไจโรสโคปทุกๆ 10 ตัว เนื่องจากคุณภาพไม่คงที่ ในช่วงสงครามคาบสมุทรเกาหลีในช่วงต้นทศวรรษ 1950 ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์มากกว่าหนึ่งล้านชิ้นถูกเปลี่ยนในอุปกรณ์สื่อสารอิเล็กทรอนิกส์ 160,000 เครื่องในสหรัฐอเมริกา เรดาร์ทำงานผิดพลาดถึง 84% และโซนาร์เรือดำน้ำทำงานผิดพลาดถึง 48% สาเหตุมาจากอุปกรณ์และชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์มีความน่าเชื่อถือต่ำและคุณภาพไม่คงที่ กองทัพและผู้ผลิตได้ตรวจสอบสาเหตุและในที่สุดก็สรุปจากหลายแง่มุมว่าเกี่ยวข้องกับสภาพแวดล้อมการผลิตที่ไม่สะอาด แม้ว่าจะไม่เสียดายค่าใช้จ่ายและใช้มาตรการที่เข้มงวดต่างๆ เพื่อปิดโรงงานผลิต แต่ผลลัพธ์ก็มีน้อยมาก นี่จึงเป็นจุดกำเนิดของห้องปลอดเชื้อ!
การพัฒนาห้องปลอดเชื้อ
ขั้นตอนแรก: จนถึงต้นทศวรรษ 1950 แผ่นกรองอากาศประสิทธิภาพสูง HEPA (High Efficiency Particulate Air Filter) ซึ่งได้รับการพัฒนาสำเร็จโดยคณะกรรมการพลังงานปรมาณูแห่งสหรัฐอเมริกาในปี 1951 เพื่อแก้ปัญหาการดักจับฝุ่นกัมมันตรังสีที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ ได้ถูกนำมาใช้ในระบบส่งอากาศของโรงงานผลิต การกรองอากาศได้ก่อให้เกิดห้องปลอดเชื้อที่มีความสำคัญในยุคปัจจุบันอย่างแท้จริง
ขั้นตอนที่สอง: ในปี 1961 วิลลิส วิทฟิลด์ นักวิจัยอาวุโสที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติแซนเดียในสหรัฐอเมริกา ได้เสนอสิ่งที่ในขณะนั้นเรียกว่าการไหลแบบลามินาร์ ซึ่งปัจจุบันเรียกว่าการไหลแบบทิศทางเดียว (การไหลแบบทิศทางเดียว) โดยนำแนวคิดนี้มาใช้ในการวางแผนและจัดการการไหลของอากาศสะอาด และนำไปประยุกต์ใช้ในโครงการจริง นับตั้งแต่นั้นมา ห้องปลอดเชื้อก็มีความสะอาดในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อน
ขั้นตอนที่สาม: ในปีเดียวกันนั้น กองทัพอากาศสหรัฐฯ ได้กำหนดและออกมาตรฐานห้องปลอดเชื้อฉบับแรกของโลก คือ TO-00-25--203 คำสั่งกองทัพอากาศ "มาตรฐานสำหรับการออกแบบและลักษณะการปฏิบัติงานของห้องปลอดเชื้อและโต๊ะปลอดเชื้อ" บนพื้นฐานนี้ มาตรฐานของรัฐบาลกลางสหรัฐฯ FED-STD-209 ซึ่งแบ่งห้องปลอดเชื้อออกเป็นสามระดับ ได้ถูกประกาศใช้ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2506 จนถึงปัจจุบัน ต้นแบบของเทคโนโลยีห้องปลอดเชื้อที่สมบูรณ์แบบได้ถูกสร้างขึ้นแล้ว
ความก้าวหน้าสำคัญทั้งสามประการข้างต้น มักได้รับการยกย่องว่าเป็นสามเหตุการณ์สำคัญในประวัติศาสตร์ของการพัฒนาห้องปลอดเชื้อสมัยใหม่
ในช่วงกลางทศวรรษ 1960 ห้องปลอดเชื้อเริ่มแพร่หลายในภาคอุตสาหกรรมต่างๆ ในสหรัฐอเมริกา ไม่เพียงแต่ใช้ในอุตสาหกรรมทางทหารเท่านั้น แต่ยังได้รับการส่งเสริมในด้านอิเล็กทรอนิกส์ ออปติกส์ ตลับลูกปืนขนาดเล็ก มอเตอร์ขนาดเล็ก ฟิล์มไวแสง สารเคมีบริสุทธิ์พิเศษ และภาคอุตสาหกรรมอื่นๆ ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการส่งเสริมการพัฒนาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และอุตสาหกรรมในเวลานั้น ด้วยเหตุนี้ ต่อไปนี้เป็นการแนะนำโดยละเอียดทั้งในและต่างประเทศ
การเปรียบเทียบการพัฒนา
ต่างประเทศ: ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 เพื่อแก้ปัญหาการดักจับฝุ่นกัมมันตรังสีที่เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ คณะกรรมการพลังงานปรมาณูแห่งสหรัฐอเมริกาได้นำตัวกรองอากาศประสิทธิภาพสูง (HEPA) มาใช้ในปี 1950 ซึ่งถือเป็นก้าวแรกสำคัญในประวัติศาสตร์การพัฒนาเทคโนโลยีสะอาด ในทศวรรษ 1960 ห้องสะอาดได้ผุดขึ้นในโรงงานผลิตเครื่องจักรกลความแม่นยำทางอิเล็กทรอนิกส์และโรงงานอื่นๆ ในสหรัฐอเมริกา ในขณะเดียวกัน กระบวนการนำเทคโนโลยีห้องสะอาดทางอุตสาหกรรมมาใช้กับห้องสะอาดทางชีวภาพก็เริ่มต้นขึ้น ในปี 1961 ห้องสะอาดแบบการไหลแบบลามินาร์ (การไหลทิศทางเดียว) ก็ถือกำเนิดขึ้น มาตรฐานห้องสะอาดที่เก่าแก่ที่สุดของโลก คือ หลักการทางเทคนิคของกองทัพอากาศสหรัฐฯ หมายเลข 203 ก็ได้ถูกกำหนดขึ้น ในช่วงต้นทศวรรษ 1970 จุดสนใจของการสร้างห้องสะอาดเริ่มเปลี่ยนไปสู่อุตสาหกรรมการแพทย์ เภสัชกรรม อาหาร และชีวเคมี นอกจากสหรัฐอเมริกาแล้ว ประเทศอุตสาหกรรมที่พัฒนาแล้วอื่นๆ เช่น ญี่ปุ่น เยอรมนี สหราชอาณาจักร ฝรั่งเศส สวิตเซอร์แลนด์ อดีตสหภาพโซเวียต เนเธอร์แลนด์ เป็นต้น ต่างก็ให้ความสำคัญและพัฒนาเทคโนโลยีสะอาดอย่างจริงจัง หลังทศวรรษ 1980 สหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นประสบความสำเร็จในการพัฒนาตัวกรองอัลตร้าเฮปาแบบใหม่ที่มีเป้าหมายการกรองที่ 0.1 ไมโครเมตรและประสิทธิภาพการดักจับ 99.99% ในที่สุด ห้องคลีนรูมอัลตร้าเฮปาที่มีระดับ 0.1 ไมโครเมตร ระดับ 10 และระดับ 0.1 ไมโครเมตร ก็ถูกสร้างขึ้น ซึ่งนำพาการพัฒนาเทคโนโลยีสะอาดเข้าสู่ยุคใหม่
จีน: ตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1960 ถึงปลายทศวรรษ 1970 นับเป็นจุดเริ่มต้นและรากฐานของเทคโนโลยีห้องปลอดเชื้อในประเทศจีน ซึ่งช้ากว่าต่างประเทศประมาณสิบปี เป็นยุคที่พิเศษและยากลำบากมาก ด้วยเศรษฐกิจที่อ่อนแอและการขาดการสนับสนุนทางการทูตจากประเทศมหาอำนาจ ภายใต้สภาวะที่ยากลำบากเช่นนี้ และท่ามกลางความต้องการของอุตสาหกรรมเครื่องจักรความแม่นยำสูง เครื่องมือวัดทางการบิน และอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ บุคลากรด้านเทคโนโลยีห้องปลอดเชื้อของจีนได้เริ่มต้นเส้นทางการเป็นผู้ประกอบการของตนเอง ตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1970 ถึงปลายทศวรรษ 1980 เทคโนโลยีห้องปลอดเชื้อของจีนได้ประสบกับช่วงเวลาการพัฒนาที่รุ่งเรือง ในกระบวนการพัฒนาเทคโนโลยีห้องปลอดเชื้อของจีน ความสำเร็จที่สำคัญและเป็นที่จดจำส่วนใหญ่เกิดขึ้นในขั้นตอนนี้ ตัวชี้วัดต่างๆ ได้ก้าวไปสู่ระดับเทคโนโลยีของต่างประเทศในทศวรรษ 1980 ตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1990 จนถึงปัจจุบัน เศรษฐกิจของจีนมีการเติบโตอย่างมั่นคงและรวดเร็ว การลงทุนจากต่างประเทศยังคงหลั่งไหลเข้ามาอย่างต่อเนื่อง และกลุ่มบริษัทข้ามชาติจำนวนมากได้สร้างโรงงานไมโครอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากในประเทศจีนอย่างต่อเนื่อง ดังนั้น เทคโนโลยีและนักวิจัยภายในประเทศจึงมีโอกาสมากขึ้นที่จะได้ติดต่อโดยตรงกับแนวคิดการออกแบบห้องปลอดเชื้อระดับสูงของต่างประเทศ และทำความเข้าใจเกี่ยวกับอุปกรณ์และเครื่องมือที่ทันสมัย การจัดการ และการบำรุงรักษาของโลก เป็นต้น
ด้วยความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี บริษัทห้องปลอดเชื้อของจีนก็พัฒนาอย่างรวดเร็วเช่นกัน มาตรฐานการครองชีพของผู้คนดีขึ้นอย่างต่อเนื่อง และความต้องการด้านสภาพแวดล้อมและคุณภาพชีวิตก็สูงขึ้นเรื่อยๆ เทคโนโลยีวิศวกรรมห้องปลอดเชื้อจึงค่อยๆ ถูกนำมาปรับใช้กับการฟอกอากาศในครัวเรือน ปัจจุบัน โครงการห้องปลอดเชื้อของจีนไม่เพียงแต่เหมาะสำหรับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ เครื่องใช้ไฟฟ้า ยา อาหาร การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ เท่านั้น แต่ยังมีแนวโน้มที่จะนำไปใช้ในบ้าน สถานบันเทิงสาธารณะ สถาบันการศึกษา ฯลฯ ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี บริษัทวิศวกรรมห้องปลอดเชื้อจึงค่อยๆ ขยายไปสู่ครัวเรือนหลายพันหลัง ขนาดของอุตสาหกรรมอุปกรณ์ห้องปลอดเชื้อในประเทศก็เติบโตขึ้นทุกวัน และผู้คนเริ่มค่อยๆ ได้รับประโยชน์จากวิศวกรรมห้องปลอดเชื้อ
วันที่โพสต์: 20 กันยายน 2023